- •Программа и методические указания к темам курса
- •Часть 1
- •Тема 1. Многопролетные статически определимые балки
- •Тема 2. Балочные и консольно-балочные плоские фермы
- •Тема 3. Трехшарнирные системы
- •Часть 2
- •Тема 4. Метод сил
- •Тема 5. Статически неопределимые фермы
- •Тема 6. Статически неопределимые арки
- •Тема 7. Метод перемещений
- •Тема 8. Неразрезные балки
- •Задания расчетно-проектировочных работ
- •Расчетно-проектировочная работа 1 Расчет статически определимой многопролетной балки на неподвижную и подвижную нагрузки
- •Расчетно-проектировочная работа 2 Расчет плоской статически определимой фермы на неподвижную и подвижную нагрузки
- •Расчетно-проектировочная работа 3 Расчет трехшарнирной арки
- •Расчетно-проектировочная работа 4 Расчет плоской статически неопределимой рамы методом сил
- •Расчетно-проектировочная работа 5 Расчет плоской статически неопределимой рамы методом перемещений
- •Расчетно-проектировочная работа 6 Расчет неразрезной балки
- •Тема: Расчет составных балок на неподвижную и подвижную нагрузки
Тема 2. Балочные и консольно-балочные плоские фермы
Понятие о ферме. Классификация ферм по очертанию поясов, по системе решетки, расположению опор и назначению.
Способы определения усилий в стержнях ферм: способ моментной точки и способ проекций. Частные случаи вырезания узлов.
Построение линий влияния: способом моментной точки и способом проекций.
Методические указания
Приступая к расчету, сначала необходимо убедиться, что заданная схема фермы является геометрически неизменяемой и статически определимой. При аналитическом расчете ферм стремиться к тому, чтобы усилие в каждом стержне определялось независимо от усилий в других стержнях. Т.к. для определения усилия рассекаем ферму на две части, то надо стремиться:
а) к правильному выбору способа рассечения фермы;
б) к составлению рационального уравнения статики (равновесия) для той части фермы, которая остается после отбрасывания другой ее части.
Наиболее удобным приемом рассечения фермы является ее разрез через три стержня, не пересекающихся в одной точке. Простейшая ферма вырезания узла, когда в узле сходятся два стержня и, когда из трех сходящихся в узле стержней два лежат на одной прямой. Что касается выбора рационального уравнения статики, то в случае вырезания узла нужно применять уравнения проекций сил на оси, перпендикулярные к стержням, сходящимся в узле.
Важно уметь быстро найти неработающие (нулевые) стержни: это может в значительной мере упростить задачу.
При построении линий влияния, как и при расчете на неподвижную нагрузку, используются те же способы разрезов и два уравнения равновесия для получения левой и правой ветвей линии влияния. Необходимо учитывать, что передаточная прямая линии влияния находится в пределах рассеченной панели грузового пояса.
Вопросы для самопроверки
Когда используется способ моментной точки (способ Риттера), способ проекций для определения усилия в стержне фермы?
В каком случае удобно рассматривать вырезание узла?
Каковы усилия в стержнях ненагруженного двухстержневого узла?
Каковы усилия в стержнях ненагруженного узла фермы, состоящего из трех стержней, два из которых лежат на одной прямой?
Тема 3. Трехшарнирные системы
Понятие о трехшарнирных арках и рамах. Сопоставление работы арки с балкой. Расчет трехшарнирной арки (рамы):
а) определение реакций опор;
б) определение усилий.
Расчет трехшарнирной арки (рамы) с затяжкой по линии опорных шарниров.
Расчет трехшарнирной арки (рамы) с повышенной затяжкой.
Методические указания
Трехшарнирная арка (рама) представляет собой статически определимую систему, в которой вертикальная нагрузка вызывает не только вертикальную, но и горизонтальную составляющую опорной реакции, которая называется распором.
Расчет трехшарнирной арки (рамы) начинается с определения реакций опор.
Наличие промежуточного шарнира позволяет составить дополнительное уравнение равновесия для определения распора и усилия в затяжке в арках (рамах) с затяжкой.
Необходимо усвоить общий метод определения внутренних усилий в произвольном сечении (изгибающих моментов, поперечных и нормальных сил), и не ограничиваться одним частным случаем действия вертикальной нагрузки.
При расчете трехшарнирной арки (рамы) с повышенной затяжкой учитывать особенность определения внутренних усилий для сечений ниже и выше затяжки.
Вопросы для самопроверки
Почему трехшарнирная арка (рама) статически определима?
Какие уравнения используются для определения распора и усилия в затяжке?
Как влияет на величину распора отношение стрелы подъема арки к пролету?
Какие преимущества и недостатки имеет арка по сравнению с балкой и фермой?